智能電網(wǎng)環(huán)境下的繼電保護(hù)研究

孟先昌

【摘 要】近年來(lái)，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，各行各業(yè)對(duì)于電力能源的需求量也在持續(xù)上升，因此，電網(wǎng)安全和穩(wěn)定的運(yùn)行在我們的生活和生產(chǎn)中所處的地位越來(lái)越高。電力系統(tǒng)繼電保護(hù)是電網(wǎng)進(jìn)行安全運(yùn)轉(zhuǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，在電網(wǎng)的安全運(yùn)行中起著重要作用。基于此，本文將闡述智能電網(wǎng)繼電保護(hù)技術(shù)，并針對(duì)在電網(wǎng)運(yùn)行中如何加強(qiáng)繼電保護(hù)進(jìn)行了論述，供從事電網(wǎng)調(diào)度管理的同行參考。

【關(guān)鍵詞】繼電保護(hù)；智能電網(wǎng)；研究與應(yīng)用

中圖分類(lèi)號(hào)：TM774 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

引言

繼電保護(hù)是保障電網(wǎng)供應(yīng)系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)和前提，在智能電網(wǎng)日益得到普遍運(yùn)用的今天，如何增強(qiáng)繼電保護(hù)的有效性已經(jīng)成為現(xiàn)代化電力企業(yè)關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題，深入研究智能電網(wǎng)環(huán)境下的繼電保護(hù)技術(shù)，并探討繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)于我國(guó)電力事業(yè)的健康發(fā)展具有十分重要的意義。

1 電網(wǎng)系統(tǒng)中繼電保護(hù)重要性

隨著電力行業(yè)的不斷發(fā)展壯大，電力企業(yè)之間的競(jìng)爭(zhēng)也越來(lái)越強(qiáng)，電網(wǎng)的安全運(yùn)行穩(wěn)定性成為了制約電力企業(yè)發(fā)展和生存的關(guān)鍵要素。電網(wǎng)系統(tǒng)中，繼電保護(hù)關(guān)系著電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行，必須要給予足夠的重視。現(xiàn)在，我國(guó)很多電力企業(yè)也在不斷應(yīng)用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)升級(jí)供電系統(tǒng)，很多智能電網(wǎng)已經(jīng)廣泛投入使用。一個(gè)科學(xué)合理的繼電保護(hù)方法，可以幫助電力企業(yè)更好地運(yùn)營(yíng)，增加企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力，這也關(guān)系到電力企業(yè)能否在電力行業(yè)中脫穎而出。在智能電網(wǎng)中，科學(xué)合理的繼電保護(hù)措施能夠幫助電力企業(yè)獲得更多的經(jīng)濟(jì)效益，更加穩(wěn)定、持續(xù)地輸送電能，促進(jìn)企業(yè)更快更好地適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展和經(jīng)濟(jì)的不斷變化。安全的繼電保護(hù)在整個(gè)智能電網(wǎng)中的作用非常重要，繼電保護(hù)工作開(kāi)展不好很可能成為電網(wǎng)事故擴(kuò)大的原因，因此必須重視繼電保護(hù)，進(jìn)而保障電力系統(tǒng)良好地運(yùn)行。

2智能電網(wǎng)環(huán)境下的繼電保護(hù)技術(shù)

2.1廣域保護(hù)技術(shù)

廣域保護(hù)技術(shù)是以集為單位，針對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)中發(fā)生的不良問(wèn)題進(jìn)行科學(xué)分析并進(jìn)行處理，進(jìn)而以域?yàn)閱挝唬占蚍秶鷥?nèi)的繼電保護(hù)數(shù)據(jù)，整理并深入分析上述數(shù)據(jù)信息，最終采取先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)判斷電網(wǎng)系統(tǒng)產(chǎn)生故障的因素，為后期的維修與保養(yǎng)提供可靠的參考信息。廣域保護(hù)技術(shù)涵蓋兩部分的內(nèi)容：其一，安全自動(dòng)控制技術(shù)，普遍運(yùn)用于電網(wǎng)系統(tǒng)產(chǎn)生不良問(wèn)題的情景，并且具有詳細(xì)的問(wèn)題解決措施，能夠當(dāng)作科學(xué)的維修依據(jù)；其二，繼電保護(hù)技術(shù)，通常運(yùn)用于繁雜的電網(wǎng)系統(tǒng)中，具有根治不良問(wèn)題的重要優(yōu)勢(shì)，在增強(qiáng)電網(wǎng)系統(tǒng)繼電保護(hù)能力方面發(fā)揮著極其重要的作用。

2.2保護(hù)系統(tǒng)重構(gòu)技術(shù)

隨著智能電網(wǎng)的快速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，繼電保護(hù)工作的難度也有了很大提升，切實(shí)增強(qiáng)繼電保護(hù)自身適應(yīng)能力是高效開(kāi)展繼電保護(hù)工作的必要條件，這樣才能促使繼電保護(hù)快速適應(yīng)智能電網(wǎng)的相關(guān)變化，如智能電網(wǎng)運(yùn)行模式與結(jié)構(gòu)形式的變化等等，因此，如何增強(qiáng)智能電網(wǎng)環(huán)境下的繼電保護(hù)適應(yīng)能力已經(jīng)成為電力企業(yè)關(guān)心的熱點(diǎn)。保護(hù)系統(tǒng)重構(gòu)技術(shù)與繼電保護(hù)自適應(yīng)能力有著非常密切的關(guān)系，有效應(yīng)用保護(hù)系統(tǒng)重構(gòu)技術(shù)，可以大大增強(qiáng)繼電保護(hù)自身重構(gòu)、自我診斷和自我修復(fù)的能力，這樣就可以保障繼電保護(hù)會(huì)隨著智能電網(wǎng)的那種改變而發(fā)生相應(yīng)的改變，在最短的時(shí)間內(nèi)適應(yīng)新的智能電網(wǎng)環(huán)境，這樣才能保障智能電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

2.3智能設(shè)備電子傳感器技術(shù)

智能設(shè)備是智能電網(wǎng)的重要組成部分，智能化是這一設(shè)備最為顯著的特點(diǎn)，可以以最快的速度了解智能電網(wǎng)中的信息，并做出相應(yīng)的反應(yīng)。通常情況下，智能控制設(shè)備的覆蓋范圍較為廣泛，存在于發(fā)電、輸電、變電和配電等環(huán)節(jié)，智能設(shè)備的作用是萬(wàn)萬(wàn)不可忽略的，在諸多的智能裝置中，電子傳感器是運(yùn)用最為防范的裝置，該裝置主要是安裝在繼電保護(hù)設(shè)備中，以此來(lái)加快收集電網(wǎng)數(shù)據(jù)的速度，提升數(shù)據(jù)處理與分析的速度，為智能電網(wǎng)繼電保護(hù)工作的順利開(kāi)展創(chuàng)造良好的條件。

3 智能電網(wǎng)環(huán)境下的繼電保護(hù)的措施

在智能電網(wǎng)中，繼電保護(hù)是供電系統(tǒng)中的重要環(huán)節(jié)，是電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行的保障和關(guān)鍵要素，關(guān)系到電網(wǎng)事故擴(kuò)大的根源問(wèn)題，也關(guān)系到電網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行工作，因此，為了更好地運(yùn)行智能電網(wǎng)工作，電力企業(yè)要加強(qiáng)繼電保護(hù)的運(yùn)行管理。

一是電力企業(yè)要想加強(qiáng)繼電保護(hù)工作，要時(shí)刻注意繼電設(shè)備的安全與穩(wěn)定，通常要指派一名或多名工作人員負(fù)責(zé)此項(xiàng)工作，工作人員要針對(duì)不同單元的設(shè)備進(jìn)行明確的區(qū)分，在控制保護(hù)屏前后應(yīng)當(dāng)設(shè)有明顯的有標(biāo)示牌和編號(hào)，在繼電設(shè)備的端子排、信號(hào)、刀閘要進(jìn)行雙編號(hào)管理，繼電器的雙編號(hào)在出口處也要進(jìn)行標(biāo)識(shí)。

二是在智能電網(wǎng)運(yùn)行中，雖然可以通過(guò)智能電網(wǎng)系統(tǒng)抵御一部分攻擊，但是從事繼電保護(hù)的工作人員也要時(shí)刻注意直流系統(tǒng)及各個(gè)分支保險(xiǎn)的管理工作。工作人員要定期檢查直流系統(tǒng)的各項(xiàng)參數(shù)以及儲(chǔ)能元件是否存在故障風(fēng)險(xiǎn)。

三是工作人員要在智能電網(wǎng)中的所有繼電器的繼電保險(xiǎn)編制雙編號(hào)，還要定期核對(duì)保險(xiǎn)編號(hào)是能否出現(xiàn)紕漏以及繼電保險(xiǎn)上的定值表上參數(shù)是否在合理的指標(biāo)范圍內(nèi)，在這些工作完成后，工作人員也要定期查看繼電保險(xiǎn)后的直流電壓是否在正常值范圍內(nèi)，是否存在風(fēng)險(xiǎn)隱患。

四是繼電保護(hù)要實(shí)現(xiàn)對(duì)智能電網(wǎng)的保護(hù)，工作人員必須掌握電力系統(tǒng)發(fā)生故障后，工頻電氣量變化的主要特征。第一個(gè)明顯特征就是電網(wǎng)中的電流會(huì)突然增大，這是由于電網(wǎng)中如果短路，線路中正常輸送的電流會(huì)從負(fù)荷電流逐漸增加，直到超過(guò)負(fù)荷電流。電流增大后的第二個(gè)反應(yīng)就是電壓降低，靠近線路短路點(diǎn)的地方，電壓會(huì)更低。智能電網(wǎng)是電力系統(tǒng)供電網(wǎng)絡(luò)的主流方式，繼電保護(hù)在其中起著保駕護(hù)航的作用，在智能電網(wǎng)中，為了提高電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)利益，減少事故擴(kuò)大的根源問(wèn)題，必須加強(qiáng)繼電保護(hù)。

4智能電網(wǎng)環(huán)境下繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

4.1數(shù)字化

數(shù)字化不僅是繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)，也是社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要方向，繼電保護(hù)不僅在測(cè)量方式方面呈現(xiàn)出數(shù)字化的特征，而且在信息傳輸方面也表現(xiàn)出數(shù)字化的特點(diǎn)。在未來(lái)一段時(shí)間，信息的傳輸需要通過(guò)光纖網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)，大大提升了信息傳輸?shù)乃俣扰c準(zhǔn)確性，繼電保護(hù)技術(shù)的數(shù)字化同樣是智能電網(wǎng)快速發(fā)展的一種表現(xiàn)。

4.2網(wǎng)絡(luò)化

如今，在互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)迅猛發(fā)展的形勢(shì)下，網(wǎng)絡(luò)化已經(jīng)成為時(shí)代發(fā)展的代名詞，智能電網(wǎng)繼電保護(hù)技術(shù)勢(shì)必會(huì)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有機(jī)融合，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)大大加快信息傳輸與共享的速度，不僅可以增強(qiáng)信息傳輸?shù)臏?zhǔn)確性，而且還保障了信息傳輸?shù)膶?shí)效性。

4.3整定自動(dòng)化

自動(dòng)化始終是電力領(lǐng)域重點(diǎn)研究的項(xiàng)目，如今智能電網(wǎng)繼電保護(hù)僅僅可以實(shí)現(xiàn)范圍內(nèi)線路的自動(dòng)控制與維護(hù)，未來(lái)智能電網(wǎng)繼電保護(hù)技術(shù)必將實(shí)現(xiàn)整定自動(dòng)化，在合理控制電力系統(tǒng)范圍內(nèi)線路的同時(shí)，還可以收集和全面分析電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行部分的有關(guān)信息，大大拓寬了保護(hù)范圍，顯著增強(qiáng)了繼電保護(hù)的靈活性與協(xié)調(diào)性，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了智能電網(wǎng)繼電保護(hù)的及時(shí)性。

4.4 廣域化

廣域化是未來(lái)智能電網(wǎng)繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)展的方向之一，所謂廣域保護(hù)，即是多點(diǎn)和多種種類(lèi)的采集系統(tǒng)裝置，反應(yīng)敏捷性較強(qiáng)，在一定程度上拓寬了保護(hù)范圍。在集中式與分布式之外，充分發(fā)揮過(guò)站域內(nèi)兩者相互結(jié)合的方式方法，廣域技術(shù)可以及時(shí)全面地檢測(cè)系統(tǒng)故障的界限，即便電力系統(tǒng)在工作過(guò)程中改變了方式，還是可以實(shí)現(xiàn)全方位準(zhǔn)確檢測(cè)的目標(biāo)，從而增強(qiáng)電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行的安全性與可靠性，保障我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定發(fā)展。

結(jié)束語(yǔ)

總而言之，電力企業(yè)需要深刻地意識(shí)到智能電網(wǎng)對(duì)于繼電保護(hù)技術(shù)帶來(lái)的新要求，充分意識(shí)到繼電保護(hù)的重要性作用，加大繼電保護(hù)研究力度，促進(jìn)繼電保護(hù)技術(shù)轉(zhuǎn)型升級(jí)，以此來(lái)滿足智能電網(wǎng)技術(shù)快速發(fā)展的步伐，切實(shí)增強(qiáng)電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行的安全性與穩(wěn)定性，為我國(guó)智能電網(wǎng)的發(fā)展與應(yīng)用創(chuàng)造良好的條件。

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（作者單位：青海送變電工程有限公司）